JP6831379B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、運転待機時に室外機の消費電力を低減することができ、また、圧縮機に冷媒が寝込むのを防止することができる空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner capable of reducing the power consumption of the outdoor unit during standby operation and preventing the refrigerant from falling into the compressor.
「冷媒が寝込む」とは、圧縮機の内部に冷媒が溜まり込む現象を言う。冷媒の溜まり込みは、一般的に外気温度が上昇すると発生し易くなる。以下、圧縮機内に冷媒が溜まり込む現象を「冷媒の寝込み」と称する。 "The refrigerant falls asleep" means a phenomenon in which the refrigerant accumulates inside the compressor. Refrigerant accumulation is generally more likely to occur when the outside air temperature rises. Hereinafter, the phenomenon in which the refrigerant accumulates in the compressor is referred to as "refrigerant stagnation".
冷媒の寝込みが発生すると、停止中の圧縮機を起動させるときに起動負荷が大きくなり、圧縮機が破損したり、大きな起動電流が流れてシステム異常が発生したりすることがあった。これを防ぐため、従来の空気調和機では、室外機に電源を投入した後、又は運転停止後に、一定時間圧縮機を加熱することで、圧縮機内部に溜まった液冷媒を圧縮機から排出している。 When the refrigerant falls asleep, the starting load becomes large when starting the stopped compressor, and the compressor may be damaged or a large starting current may flow to cause a system abnormality. In order to prevent this, in the conventional air conditioner, the liquid refrigerant accumulated inside the compressor is discharged from the compressor by heating the compressor for a certain period of time after the power is turned on to the outdoor unit or after the operation is stopped. ing.
冷媒の寝込みを防止できる空気調和機の例に、下記特許文献1がある。特許文献1の空気調和機では、インバータ回路部にあるスイッチング素子により圧縮機のモータ巻線に対し、圧縮機が駆動されない高周波交流電圧を印加してモータ巻線を加熱し、モータ巻線から発生する熱により圧縮機内に溜まり込んだ液冷媒を圧縮機から排出している。このように、圧縮機が駆動されない高周波交流電圧をモータ巻線に印加してモータ巻線に電流を流すことを「拘束通電」と称している。
The following
なお、拘束通電は常に行われているわけではなく、設定された時間間隔で通電と停止とが繰り返されるものである。特許文献1には、圧縮機の運転を再開するまでの間、30分間の拘束通電と30分間の通電停止とを繰り返す例が示されている。
It should be noted that restraint energization is not always performed, and energization and stoppage are repeated at set time intervals.
また、下記特許文献2には、室外機の消費電力を低減する空気調和機が開示されている。特許文献2の空気調和機では、運転待機時において、リモコンからの運転待機信号を受信すると、当該運転待機信号が室外機へ送信される。室外機の室外制御部は、運転待機信号を受信すると、商用電源と室外整流回路との間に設けられた電源供給リレーを開放する。これより商用電源からの電力供給は遮断され、運転待機時に室外機が消費する電力すなわち待機電力を低減している。
Further,
運転待機時に消費電力を低減する従来の空気調和機は、上記のように構成されている。このため、室外機の電力が遮断されていれば、室外機制御用のCPUも停止する。室外機制御用のCPUが停止すれば、拘束通電の実行は不可能である。すなわち、運転待機時に消費電力を低減する従来の空気調和機では、運転待機時に拘束通電ができないという課題があった。 A conventional air conditioner that reduces power consumption during standby for operation is configured as described above. Therefore, if the power of the outdoor unit is cut off, the CPU for controlling the outdoor unit also stops. If the CPU for controlling the outdoor unit is stopped, it is impossible to execute the restraint energization. That is, a conventional air conditioner that reduces power consumption during standby operation has a problem that restraint energization cannot be performed during standby operation.
逆に、拘束通電を行う従来の空気調和機では、運転待機時に拘束通電を可能とするため、運転待機時に室外機の電源を遮断することができないという課題があった。 On the other hand, the conventional air conditioner that performs restraint energization has a problem that the power supply of the outdoor unit cannot be cut off during operation standby because the restraint energization is possible during operation standby.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転待機時において、室外機の拘束通電を行いつつ、室外機の電源遮断を行うことができる空気調和機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an air conditioner capable of shutting off the power of the outdoor unit while restraining energization of the outdoor unit during standby operation.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る空気調和機は、室外機及び室内機を備え、室外機は室外制御部を備え、室内機は室内制御部を備える。室外制御部は、待機電力を低減できると判断したときに、室内機に待機電力を低減することを通知した後に待機電力を低減する。室内制御部は、室外制御部からの通知を受けてからタイマカウントを行い、第1の期間の経過後に室外機を起動させる。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the air conditioner according to the present invention includes an outdoor unit and an indoor unit, the outdoor unit includes an outdoor control unit, and the indoor unit includes an indoor control unit. When the outdoor control unit determines that the standby power can be reduced, the outdoor control unit reduces the standby power after notifying the indoor unit that the standby power is reduced. The indoor control unit counts the timer after receiving the notification from the outdoor control unit, and activates the outdoor unit after the lapse of the first period.
本発明によれば、運転待機時に拘束通電を行う空気調和機であっても、運転待機時に室外機の電源を遮断することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, even an air conditioner that performs restraint energization during operation standby can have an effect that the power supply of the outdoor unit can be cut off during operation standby.
以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 The air conditioner according to the embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における空気調和機の電装系統を示すブロック図である。図1に示すように、実施の形態1における空気調和機は、室外機1及び室内機2を備える。なお、図1では、特に、室外機1を起動する前の接続状態を示している。なお、以下の説明では、「物理的な接続」と「電気的な接続」とを区別することなく、単に「接続」と称して説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical system of the air conditioner according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the air conditioner according to the first embodiment includes an
<空気調和機の概括的な構成>
まず、空気調和機の概括的な構成を図1を参照して説明する。室外機1及び室内機2は、電源線24、電源信号共通線25及び信号線26の3芯により接続され、室外機1には3相交流電源3が接続され、その内の2線から電源線24及び電源信号共通線25を介して室内機2に単相交流電源を給電する構成である。<General configuration of air conditioner>
First, the general configuration of the air conditioner will be described with reference to FIG. The
また、室外機1は、室外整流部9、第1の突入電流防止リレー10、突入電流防止抵抗11、電源供給リレー12、第2の突入電流防止リレー13、平滑コンデンサ14、インバータ回路部15、室外制御部16、室外動作切替部17及び圧縮機39を備えている。圧縮機39は、インバータ回路部15によって駆動される。
Further, the
室内機2は、電源線24と電源信号共通線25との接続を開閉する室外起動リレー8と、室外起動リレー8を動作させ、信号線26と電源信号共通線25との間に単相交流電源を供給させる室内制御部4と、を備える。室外機1は、3相交流電源3に接続された室外機1との接続を開閉する電源供給リレー12と、電源供給リレー12に接続された室外整流部9と、室外整流部9の出力を平滑する平滑コンデンサ14と、電源信号共通線25及び信号線26を介して室内機2と通信する室外通信回路部19と、信号線26が接続される電源供給切替リレー20と、室外起動リレー8を介して信号線26と電源信号共通線25との間に単相交流電源が供給されたときに動作する突入電流防止リレー駆動部21と、室外起動リレー8及び電源供給切替リレー20を介して電源信号共通線25と信号線26との間に単相交流電源が供給されたときに動作する突入電流防止リレー駆動部21と、電源供給リレー12と並列に接続され、突入電流防止リレー駆動部21により制御される第1の突入電流防止リレー10と、第1の突入電流防止リレー10と並列に接続され、室外制御部16により制御される第2の突入電流防止リレー13と、を備える。
The
<空気調和機の詳細構成>
次に、空気調和機の更に詳細な構成について説明する。室外機1は、室外端子台23を備えている。室外端子台23は、R端子27、S端子28、T端子29、室外S1端子30、室外S2端子31及び室外S3端子32を有している。R端子27、S端子28、T端子29は、3相交流電源3に接続されており、3相交流電源3からの電力が室外機1に供給されている。室外機1の内部では、室外S1端子30とR端子27とが接続されると共に、室外S2端子31とS端子28とが接続され、単相交流による電力が供給されている。なお、室外S1端子30及び室外S2端子31に供給される電力は、R端子27及びS端子28間の単相電力には限られず、3相交流電源3における何れか2相間の単相電力を使用することができる。<Detailed configuration of air conditioner>
Next, a more detailed configuration of the air conditioner will be described. The
室内機2は、室内端子台22を備えている。室内端子台22は、室内S1端子33、室内S2端子34及び室内S3端子35を有している。室内S1端子33は、電源線24で室外S1端子30と接続され、室内S2端子34は電源信号共通線25で室外S2端子31と接続され、室内S3端子35は信号線26で室外S3端子32と接続されている。
The
室内機2は、室内制御部4、室内整流部5、室内通信回路部6、室内動作切替部7、室外起動リレー8及び受信部36を備えている。室外起動リレー8は、a端子、b端子及びc端子を有している。a端子は室内S1端子33に接続され、b端子は室内通信回路部6に接続され、c端子は室内S3端子35に接続されている。室外起動リレー8の一方の接点であるc端子は常に室内S3端子35に接続され、他方の接点はa端子及びb端子のうちの何れかに接続される。室外起動リレー8により、室内S3端子35を室内S1端子33に接続するか、室内S3端子35を室内通信回路部6に接続するかを切り替えることができる。
The
室内制御部4は、室外起動リレー8を動作させる。ここで、室外起動リレー8を動作させないとき、即ち室外機1に通電しないときには、室外起動リレー8を介して室内S3端子35と室内通信回路部6とが接続され、電源信号共通線25と信号線26とが室外機1に接続され、室外機1と室内機2との間の通信ラインが確立され、各種運転信号が送受信される。
The
一方、室外起動リレー8を動作させたとき、即ち室外機1に通電するときには、室内S3端子35と室内S1端子33とが接続され、電源信号共通線25と信号線26との間に単相交流による電力が供給される。
On the other hand, when the
室内S1端子33は室内整流部5に接続され、室内S2端子34は室内整流部5と室内通信回路部6に接続される。電源線24と電源信号共通線25との間に印加された単相交流電圧は、室内整流部5で直流電圧に変換され、室内制御部4に電力が供給される。
The
室内制御部4と接続された室内動作切替部7は、運転待機時に室外機1が消費する電力である待機電力を低減するか否かを判断する。図示の例は、待機電力を低減するか否かをジャンパー線で設定する例である。室内動作切替部7において、c1端子とc2端子との間にジャンパー線が接続されていれば待機電力を低減し、c2端子とc3端子との間にジャンパー線が接続されていれば、待機電力を低減しない。なお、待機電力を低減するか否かの切替方法は、ジャンパー線に限るものでなく、スイッチによる切替でもよい。
The indoor operation switching unit 7 connected to the
受信部36は、リモコン37と室内制御部4に接続される。受信部36は、リモコン37からの運転指令を受信し、受信した指令を室内制御部4に伝達する。
The receiving
室外機1のR端子27には、第1の突入電流防止リレー10及び第2の突入電流防止リレー13の各一端ならびに電源供給リレー12における一端側の端子(a端子)が接続される。第1の突入電流防止リレー10及び第2の突入電流防止リレー13の各他端は突入電流防止抵抗11の一端に接続される。突入電流防止抵抗11の他端は、電源供給リレー12の他端側の端子(b端子)及び室外整流部9に接続される。さらに、第1の突入電流防止リレー10及び第2の突入電流防止リレー13の両端は、室外動作切替部17に接続される。
One end of each of the first inrush
S端子28には、電源供給リレー12における一端側の端子(c端子)が接続され、電源供給リレー12における他端側の端子(d端子)は、室外整流部9に接続される。T端子29は、室外整流部9に接続される。
The terminal (c terminal) on one end side of the
なお、図1では、電源供給リレー12の一端側の端子(a端子及びc端子)は、R端子27とS端子28とにそれぞれ接続されているが、R端子27、S端子28及びT端子29のうちの何れかの2端子と接続されていればよい。また、第1の突入電流防止リレー10と第2の突入電流防止リレー13との並列回路に突入電流防止抵抗11を直列に接続した回路部における一端及び他端は、図1ではそれぞれa端子及びb端子に接続されているが、それぞれがc端子及びd端子に接続されていてもよい。すなわち、当該回路部における一端及び他端が、電源供給リレー12における何れか1接点の入出力と接続されていればよい。
In FIG. 1, the terminals (a terminal and c terminal) on one end side of the
また、図1において、電源供給リレー12は、2接点のリレーを示しているが、1接点のリレーが2つある構成でもよい。
Further, although the
室外整流部9は、3相交流電源3の交流電圧を整流し、任意の直流電圧に変換する。電源供給リレー12及び第2の突入電流防止リレー13は、室外制御部16の制御によって動作し、動作しないときは、図1に示すように接点を開放している。
The outdoor rectifying unit 9 rectifies the AC voltage of the three-phase
室外動作切替部17は、第1の突入電流防止リレー10の両端に接続されると共に、室外制御部16にも接続されている。室外動作切替部17は、運転待機時の待機電力を低減するか否かを判断する。図示の例は、待機電力を低減するか否かをジャンパー線で設定する例である。室外動作切替部17において、a1端子とa2端子との間にジャンパー線が接続されていれば、運転待機時の待機電力を低減する。一方、b1端子とb2端子との間にジャンパー線が接続されていれば、これらb1端子,b2端子によって、第1の突入電流防止リレー10をバイパスする電流経路が形成されるので、運転待機時の待機電力を低減しない。運転待機時の待機電力を低減するか否かの情報は、室外動作切替部17から室外制御部16に伝達される。
The outdoor
平滑コンデンサ14の両端は、室外整流部9に接続されている。平滑コンデンサ14は、室外整流部9からの出力を平滑化し、接続されているインバータ回路部15及び室外制御部16に直流電圧を印加する。
Both ends of the smoothing
室外機1は、さらに電源供給切替リレー20、通信回路電源部18、突入電流防止リレー駆動部21及び室外通信回路部19を備えている。電源供給切替リレー20は、a端子、b端子及びc端子を有している。a端子は通信回路電源部18に接続され、b端子は突入電流防止リレー駆動部21に接続され、c端子は室外S2端子31に接続されている。電源供給切替リレー20の一方の接点であるc端子は常に室外S2端子31に接続され、他方の接点はa端子及びb端子のうちの何れかに接続される。電源供給切替リレー20により、室外S2端子31を突入電流防止リレー駆動部21に接続するか、室外S2端子31を通信回路電源部18に接続するかを切り替えることができる。
The
電源供給切替リレー20は、室外制御部16の制御によって動作する。電源供給切替リレー20が動作しないとき、接点はb端子とc端子とが接続され、電源供給切替リレー20を介して、室外S2端子31が突入電流防止リレー駆動部21と接続される。この接続により、室内機2によって電源信号共通線25と信号線26との間に単相交流が通電されたとき、突入電流防止リレー駆動部21が通電され、第1の突入電流防止リレー10が接点を閉じる。
The power
電源供給切替リレー20が動作するとき、接点はa端子とc端子とが接続され、電源供給切替リレー20を介して、室外S2端子31が通信回路電源部18と接続される。通信回路電源部18は、電源線24と電源信号共通線25との間の単相交流電圧が印加されて直流電圧を生成し、室外通信回路部19に電源を供給する。直流電圧の生成は、半波整流回路により実現できるが、これに限るものではない。
When the power
インバータ回路部15は、室外制御部16によって制御され、印加された直流電圧を任意周波数及び任意電圧の交流電圧に変換する。インバータ回路部15は、変換した交流電圧を圧縮機39に印加し、圧縮機39を駆動する。
The
<運転待機時の動作>
次に、空気調和機の運転待機時の動作について図1を参照して説明する。まず、R端子27、S端子28及びT端子29を介して、室外機1に3相交流電源3の電力が投入される。ここで、運転待機時においては、第1の突入電流防止リレー10、第2の突入電流防止リレー13及び電源供給リレー12の接点が開いているため、室外機負荷であるインバータ回路部15、室外動作切替部17及び室外制御部16へは、電力は供給されない。<Operation during standby operation>
Next, the operation of the air conditioner during standby operation will be described with reference to FIG. First, the power of the three-phase
通信回路電源部18は、一端が室外S1端子30を介して電源線24に接続されているが、もう一端が電源供給切替リレー20により室外S2端子31との接続が切れており、電力が供給されない。そのため、室外通信回路部19へも同様に電力が供給されない。突入電流防止リレー駆動部21は、一端が室外S2端子31を介して電源信号共通線25に接続されているが、もう一端は室外S3端子32を介して信号線26に接続されているので、電力が供給されない。
One end of the communication circuit
以上の動作態様により、運転待機時においては、室外機1での運転待機電力は低減されている。
Due to the above operation mode, the operation standby power of the
<運転動作に入るまでの動作>
次に、空気調和機が運転動作に入るまでの動作を説明する。室内機2において、電源線24と電源信号共通線25を介して、3相交流電源3からの電力が投入されると、室内制御部4に電源が供給され、室内機2は起動する。起動後、室内動作切替部7の設定が確認される。図示の例では、c1端子とc2端子にジャンパー線が接続されているので、運転待機時の待機電力を低減する空気調和機と認識される。室内制御部4は、受信部36を介してリモコン37からの運転指令を待ち受ける状態に移行する。<Operation until the operation starts>
Next, the operation until the air conditioner goes into operation will be described. In the
室内制御部4がリモコン37からの運転指令信号を受けると、室内制御部4は、室外起動リレー8をON動作させ、室内S3端子35と室内通信回路部6との接続を切り離し、室内S3端子35と室内S1端子33との接続に切り替える。この制御によって、室外S2端子31と室外S3端子32との間に単相交流電圧が印加される。
When the
室外S2端子31と室外S3端子32との間に電力が供給されると、電源供給切替リレー20を介して突入電流防止リレー駆動部21が通電され、第1の突入電流防止リレー10がON動作し、接点を閉じる。第1の突入電流防止リレー10が閉じることで、3相交流電源3からの交流電圧が室外整流部9で直流電圧に変換され、変換された直流電圧が平滑コンデンサ14とインバータ回路部15に印加される。
When power is supplied between the
ここで、第1の突入電流防止リレー10を通る電源供給経路では、突入電流防止抵抗11が入っているので、短絡を防ぐことができる。直流電圧の印加によって、室外制御部16が起動する。室外制御部16は、起動後に第2の突入電流防止リレー13をON動作し、接点を閉じる。室外制御部16は、平滑コンデンサ14に充電された電圧を監視し、設定電圧で安定したことを確認した後、電源供給リレー12をON動作させて、電源供給リレー12の接点を閉じ、その後、第2の突入電流防止リレー13をOFF動作させ、第2の突入電流防止リレー13の接点を開放する。
Here, since the inrush
室内制御部4は、室外起動リレー8をON動作させてから任意の設定時間を経過した後に、室外起動リレー8をOFF動作させ、室内S3端子35と室内S1端子33との接続を切り離し、室内S3端子35と室内通信回路部6との接続に切り替える。この制御によって、室外S2端子31と室外S3端子32との間に印加されていた単相交流電圧は遮断され、突入電流防止リレー駆動部21は非通電となるため、第1の突入電流防止リレー10はOFF動作し、接点を開放する。この動作によって、室外機起動動作における短絡を防ぐことができる。
The
突入電流防止リレー駆動部21が非通電になると、室外制御部16は、電源供給切替リレー20をON動作させて、室外S2端子31と突入電流防止リレー駆動部21との接続を開放し、室外S2端子31と通信回路電源部18との接続に繋ぎかえる。この制御により、室外S1端子30と室外S2端子31との間に印加された単相交流電圧が通信回路電源部18に印加される。通信回路電源部18は、単相交流電圧を任意の直流電圧に変換して室外通信回路部19に印加する。
When the inrush current prevention relay drive unit 21 is de-energized, the
なお、上記の説明では、室内制御部4による室外起動リレー8のOFF動作の後に、第1の突入電流防止リレー10がOFF動作する手順であったが、この順番を逆に入れ替え、先に電源供給切替リレー20をON動作させてもよい。電源供給切替リレー20をON動作させた場合、突入電流防止リレー駆動部21が非通電になり、第1の突入電流防止リレー10がOFF動作となるので、順番を入れ替えても室外機1の起動は可能となる。
In the above description, the procedure is that the first inrush
室外制御部16は、室外通信回路部19を動作させて室内機2との通信を開始する。室外通信回路部19は、電源信号共通線25と信号線26を介して、室内通信回路部6との通信を開始する。室外制御部16は、室外通信回路部19と室内通信回路部6との通信が確立できたか否かを判定する。通信が確立できたときには、室内機2と室外機1の定常通信を行う。室外制御部16は、室内機2からの運転指令を受けて、暖房運転又は冷房運転の動作に入る。通信が確立できなかったときには、再度通信を開始し、通信の確立を試みる。通信の確立の判定を規定回数もしくは規定時間内まで繰り返す。通信が確立できない場合は、通信異常を判断し、通信が確立できれば、室内機2と室外機1との定常通信に移行する。
The
<瞬時停電時の動作>
第2の突入電流防止リレー13は、瞬時停電時からの自己復帰の可能性を高め、利用者の利便性の向上を図るためのリレーである。瞬時停電とは、外部からの電源供給が一時的に途絶える現象である。図2は、瞬時停電時の動作を説明するための説明図である。図2において、左側には電源供給リレー12のシーケンス動作を、右側には第2の突入電流防止リレー13のシーケンス動作を、母線電圧との関係で示している。なお、ここでいう「母線電圧」とは、室外整流部9とインバータ回路部15とを繋ぐ直流母線の電圧であり、図1の例では平滑コンデンサ14の電圧に一致する。以下の説明では、「平滑コンデンサ14の電圧」を「母線電圧」と称して説明する。<Operation during momentary power failure>
The second inrush
母線電圧は、前述の通り、室外制御部16で監視されている。電源供給が途絶えると、回路には何らかの負荷が接続されているため、母線電圧が低下する。負荷が大きいほど母線電圧の低下速度は速い。室外機の通電中には、電源供給リレー12の接点が閉じているので、電源供給が直ちに復帰すれば、母線電圧は、瞬時に電源電圧を平滑した電圧まで上昇して復帰する。一方、電源供給が復帰しないときは、母線電圧は低下を続ける。
As described above, the bus voltage is monitored by the
そこで、母線電圧が第1の電圧閾値Vth1よりも低下したとき、電源供給リレー12をOFF動作させ、電源供給リレー12の接点を開放し、続いて第2の突入電流防止リレー13をON動作させ、第2の突入電流防止リレー13の接点を閉じる。なお、シーケンス動作であるため、第2の突入電流防止リレー13の接点が閉じられるときの母線電圧は、第1の電圧閾値Vth1よりもさらに低下した電圧Vth1’(Vth1’<Vth1)となることもある。
Therefore, when the bus voltage drops below the first voltage threshold Vth1, the
母線電圧が第1の電圧閾値Vth1を下回り、さらに低下し続けても、室外制御部16が動作できる電圧である限り、室外制御部16は、第2の突入電流防止リレー13をON動作し続ける。室外制御部16が動作可能な電圧で電源が復帰すると、第2の突入電流防止リレー13及び突入電流防止抵抗11を通る経路で平滑コンデンサ14の電圧が回復できる。また、突入電流防止抵抗11を介するため、突入電流値を制限でき、過大な突入電流による、後段の回路、例えば室外整流部9の故障を防ぐことができる。
Even if the bus voltage falls below the first voltage threshold Vth1 and continues to decrease, the
母線電圧が回復して電源電圧が安定電圧VDDに復帰すると、室外制御部16は、安定電圧VDDで安定したことを確認した後、電源供給リレー12をON動作させて、電源供給リレー12の接点を閉じ、続いて第2の突入電流防止リレー13をOFF動作させて、第2の突入電流防止リレー13の接点を開放する。3相交流電源3からの電源供給が続いている限り、平滑コンデンサ14への充電電流は電源供給リレー12経由で平滑コンデンサ14に供給され、第2の突入電流防止リレー13を経由することはない。以上の制御動作により、空気調和機における不要電力の低減が可能となる。When the bus voltage recovers and the power supply voltage returns to the stable voltage VDD , the
次に、室外機1が冷房運転の状態又は暖房運転の状態(以下、両者を総称する場合「運転状態」と称する)から待機状態に移行して待機電力を低減するまでの動作の流れを図3のフローチャートを用いて説明する。
Next, the flow chart of the operation until the
まず、運転状態のときに、リモコン37から運転停止指令が指示される(ステップS101)。運転停止指令は、受信部36を介して室内制御部4に伝達される。運転停止指令を受けた室内制御部4は、室内通信回路部6及び室外通信回路部19を介して室外制御部16に運転停止指令を伝達する。運転停止指令を受領した室外制御部16は、空気調和機の運転を停止する(ステップS102)。
First, in the operating state, the
運転停止から一定時間経過した後、室外制御部16は、拘束通電が必要か不要かを予測判断する。判断の仕方としては図示していないが、圧縮機39に複数の温度センサを備え、各温度センサ間の温度差分情報、又は、各温度センサにおける初期温度と現在の温度との差分情報及び外気温度センサからの温度情報を元に、冷媒状態又は冷媒量を予測することができる。冷媒が寝込み状態にあると判断されれば、拘束通電が実施される。
After a certain period of time has passed since the operation was stopped, the
拘束通電の要否の予測判断によって拘束通電が不要と判断すると(ステップS103)、室外機1の室外通信回路部19は、室外機1の待機電力を低減することを、室内機2の室内通信回路部6に通知する(ステップS104)。当該通知は室内通信回路部6を介して室内制御部4に伝達され、室内制御部4は、室外機1が待機電力の低減動作に入ることを認識し、タイマカウントを開始する(ステップS105)。
When it is determined that the restraint energization is unnecessary by predicting the necessity of the restraint energization (step S103), the outdoor
次に、室内制御部4は、室内機2がタイマカウントを開始したことを室内通信回路部6及び室外通信回路部19を介して室外機1へ通知する(ステップS106)。室外制御部16は、電源供給リレー12をOFFする(ステップS107)。これにより、3相交流電源3からの電源が低下し、室外機1における整流後の直流電圧すなわち平滑コンデンサ14の電圧が低下し(ステップS108)、室外制御部16はOFFする(ステップS109)。室外制御部16が非通電となるため、電源供給切替リレー20がOFF動作となる(ステップS110)。
Next, the
このとき、室外機1での主な負荷となるインバータ回路部15、室外制御部16及び通信回路電源部18は非通電となり、これら各部での電力消費がカットされるので、室外機1は、待機電力低減動作に移行する(ステップS111)。これにより、運転待機中における室外機1の電力を低減することができるので、省電力化の効果が得られる。
At this time, the
上記のフローチャートの動作について補足する。室内機2の室内制御部4では、室外機1の待機電力低減動作の継続時間をタイマカウントしている。室内制御部4によるタイマカウントは、室外機1が拘束通電を不要と判断した予測時間が経過するまで行われる。予測時間が経過すると、室内制御部4は、室外機1を起動させる。起動の手順は、上記で既に説明した通りであり、室外起動リレー8がON動作して室外機1に電源が供給され、平滑コンデンサ14が充電されることで、室外機1を起動することができる。そして、室外機1の起動後の運転待機中のときに拘束通電の要否を判定し、拘束通電が不要と判断された場合には、同じ手順で室外機1を待機電力低減動作に移行させる。このときの室外機1における圧縮機動作と電源状態のON又はOFFについて、図4のタイミングチャートを用いて説明する。
The operation of the above flowchart is supplemented. The
まず、時刻t1で圧縮機の動作をOFFにする。上述の通り、室外機1の電源はすぐにはOFFにならず、T1時間経過後の時刻t2でOFFになる。時刻t2から時刻t3までの第1の期間では、上述した待機電力低減動作となる。時刻t2から時刻t3までの第1の期間は、上述した予測時間に相当する期間、もしくは当該予測時間に基づいて設定された期間である。予測時間が経過した時刻t3では、室外機1が起動され、時刻t3から時刻t4までのT2時間の間で、拘束通電の要否が判定される。拘束通電が不要と判断された場合には、予測時間が経過した時刻t5まで待機電力低減動作となり、時刻t5で再度、拘束通電の要否が判定される。これ以後、運転指令が入力されない限り、これらの動作が繰り返される。
First, the operation of the compressor is turned off at time t1. As described above, the power supply of the
なお、上記では、拘束通電の要否を判定し、拘束通電が不要とされる予測期間を第1の期間としているが、これに限定されない。空気調和機の場合、機種によって圧縮機の容量が決まるため、予め機種毎に設定した期間を第1の期間としてもよい。また、第1の期間を設定する場合、複数の温度センサ間の温度差分情報、複数の温度センサのそれぞれにおける初期温度と現在の温度との差分情報、又は、外気温度センサからの温度情報を元に、設定した第1の期間を変更してもよい。 In the above, the necessity of restraint energization is determined, and the predicted period in which restraint energization is unnecessary is set as the first period, but the present invention is not limited to this. In the case of an air conditioner, since the capacity of the compressor is determined by the model, a period set in advance for each model may be set as the first period. When setting the first period, the temperature difference information between the plurality of temperature sensors, the difference information between the initial temperature and the current temperature of each of the plurality of temperature sensors, or the temperature information from the outside air temperature sensor is used as the basis. In addition, the set first period may be changed.
また、待機電力低減動作中のとき、リモコン37からの運転指令が入力された場合には、室内制御部4でのタイマカウントが予測時間を経過していなくても、室外機1の起動動作に移行し、室外機1が起動された後は、暖房又は冷房の運転動作に移行する。
Further, when an operation command is input from the
また、室外機1が待機電力低減動作中のとき、室外機1は非通電であるため、室外機1の室外通信回路部19からの通信信号は、室内機2の室内通信回路部6には送信されない。通常、室外機1の室外通信回路部19からの信号が途絶えたとき、室内制御部4は、通信異常が発生したと認識し、リモコン37に通知する。
Further, since the
これに対し、実施の形態1の空気調和機では、室内制御部4でのタイマカウントが継続されているときは、室外機1が待機電力の低減動作中であり、室外機1と室内機2とが“正常”に通信できないことは認識できている。すなわち室内制御部4でのタイマカウントが継続されているときは、通信異常と誤判定しないようにすることができる。
On the other hand, in the air conditioner of the first embodiment, when the timer count in the
以上のように、実施の形態1における空気調和機においては、室外機1が拘束通電不要と判断した場合、室外機1は、待機電力低減動作で非通電状態に移行するが、その際、拘束通電が不要となる予測時間の期間において、室内機2でタイマカウントする機能を設けた。そして、室内機2でのタイマカウントが継続しているときには、通信異常とは判定しない機能を設けた。この仕組みにより、通信異常の誤判定を防止する機能と、室外機1における待機電力の低減機能との両立が可能となる。これにより、待機電力低減の機能を持つ空気調和機においても拘束通電が行えるため、起動負荷の増大に起因する圧縮機の破損、及び、大きな起動電流に起因するシステム異常の発生を抑止できるという効果が得られる。
As described above, in the air conditioner according to the first embodiment, when the
最後に、実施の形態1の室内制御部4におけるハードウェア構成について、図5から図7の図面を参照して説明する。
Finally, the hardware configuration of the
室内制御部4は、図5に示すように、演算部40及びタイマ42を備える構成とすることができる。タイマ42は、上述したタイマカウントを行う。タイマカウントの情報は、演算部40に伝達される。演算部40は、各種の演算処理を行うと共に、上述した各種の制御を担任する。
As shown in FIG. 5, the
また、演算部40の機能を実現する場合には、図6に示すように、演算を行うCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)200、CPU200によって読みとられるプログラムが保存されるメモリ202及び信号の入出力を行うインタフェース204を含む構成とすることができる。なお、CPU200は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)などと称されるものであってもよい。また、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)などの、不揮発性又は揮発性の半導体メモリなどが該当する。
Further, when the function of the
具体的に、メモリ202には、演算部40の機能を実行するプログラムが格納されている。CPU200は、インタフェース204を介して、必要な情報の授受を行うことにより、本実施の形態で説明された各種の制御処理及び演算処理を実行する。
Specifically, the
なお、図6に示すCPU200及びメモリ202は、図7のように処理回路203に置き換えてもよい。処理回路203は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
The
実施の形態2.
実施の形態1における空気調和機は室外機の1台に対し接続される室内機が1台である1対1の構成であるが、接続される室内機が複数台の場合について図8を参照して説明する。図8は、実施の形態2における空気調和機の接続構成例を示すブロック図である。図8において、図1に示す実施の形態1と同一又は同等の部分には、同一符号を付して重複する説明は省略する。なお、図8は、1つの室外機に2台の室内機が接続される構成を示すものであるが、3台以上の室内機が接続される場合であってもよい。
The air conditioner according to the first embodiment has a one-to-one configuration in which one indoor unit is connected to one of the outdoor units. Refer to FIG. 8 for a case where a plurality of indoor units are connected. I will explain. FIG. 8 is a block diagram showing a connection configuration example of the air conditioner according to the second embodiment. In FIG. 8, the same or equivalent parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted. Note that FIG. 8 shows a configuration in which two indoor units are connected to one outdoor unit, but there may be a case where three or more indoor units are connected.
図8において、室外機1には1台目の室内機2に加え2台目の室内機38が接続されている。室内機38の室内S1端子33は、電源線24により室外機1の室外S1端子30に接続され、室内機38の室内S2端子34は、電源信号共通線25により室外機1の室外S2端子31に接続され、室内機38の室内S3端子35は、信号線26により室外機1の室外S3端子32に接続されている。
In FIG. 8, the
空気調和機を起動するまでの手順は、実施の形態1の手順と同じであり、室内機2の室内制御部4から室外起動リレー8をON動作させて、平滑コンデンサ14を充電して室外機1を起動させる。室外機1が立ち上がった後は、電源信号共通線25及び信号線26を介して室外機1と室内機2及び室外機1と室内機38との間で通信が行われる。
The procedure for starting the air conditioner is the same as the procedure of the first embodiment. The
最初の通信において、室内機2及び室内機38に対して識別用の番号が設定される。これは、号機設定と呼ばれる。ここでは、この号機設定により、室内機2が1号機に設定され、室内機38が2号機に設定されたとする。室内機2は、室外機1が非通電となる待機電力低減中にタイマカウントを行い、次の室外機1の再起動の時間を管理する。すなわち、複数台の室内機のうち、1号機に設定された室内機2に室外機1の再起動の時間管理を行わせる。これにより、室内機が複数台接続された空気調和機においても、待機電力低減の機能と、拘束通電の機能とを具備させることができ、起動負荷の増大に起因する圧縮機の破損、及び、大きな起動電流に起因するシステム異常の発生を抑止できるという効果が得られる。
In the first communication, identification numbers are set for the
なお、上記の説明では、1号機に設定された室内機2に室外機1の再起動の時間管理を行わせると説明したが、2号機に設定された室内機38に室外機1の再起動の時間管理を行わせるようにしてもよい。
In the above explanation, it was explained that the
実施の形態3.
実施の形態2における空気調和機では、複数台の室内機に対して、待機電力低減中の室外機の再起動の時間管理を、号機設定された1つの室内機に行わせていたが、号機設定に関係なく、接続される室内機の何れにも、時間管理を行わせて室外機1を起動させてもよい。このような設定でも、実施の形態1,2と同様の効果が得られる。
In the air conditioner according to the second embodiment, a plurality of indoor units are made to manage the restart time of the outdoor unit while the standby power is being reduced by one indoor unit set as the unit. Regardless of the setting, any of the connected indoor units may be allowed to perform time management to start the
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is configured without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change a part of.
1 室外機、2,38 室内機、3 3相交流電源、4 室内制御部、5 室内整流部、6 室内通信回路部、7 室内動作切替部、8 室外起動リレー、9 室外整流部、10 第1の突入電流防止リレー、11 突入電流防止抵抗、12 電源供給リレー、13 第2の突入電流防止リレー、14 平滑コンデンサ、15 インバータ回路部、16 室外制御部、17 室外動作切替部、18 通信回路電源部、19 室外通信回路部、20 電源供給切替リレー、21 突入電流防止リレー駆動部、22 室内端子台、23 室外端子台、24 電源線、25 電源信号共通線、26 信号線、27 R端子、28 S端子、29 T端子、30 室外S1端子、31 室外S2端子、32 室外S3端子、33 室内S1端子、34 室内S2端子、35 室内S3端子、36 受信部、37 リモコン、39 圧縮機、40 演算部、42 タイマ、200 CPU、202 メモリ、203 処理回路、204 インタフェース。 1 outdoor unit, 2,38 indoor unit, 3 3-phase AC power supply, 4 indoor control unit, 5 indoor rectifier unit, 6 indoor communication circuit unit, 7 indoor operation switching unit, 8 outdoor start relay, 9 outdoor rectifier unit, 10th 1 inrush current prevention relay, 11 inrush current prevention resistance, 12 power supply relay, 13 second inrush current prevention relay, 14 smoothing capacitor, 15 inverter circuit unit, 16 outdoor control unit, 17 outdoor operation switching unit, 18 communication circuit Power supply unit, 19 outdoor communication circuit unit, 20 power supply switching relay, 21 inrush current prevention relay drive unit, 22 indoor terminal block, 23 outdoor terminal block, 24 power supply line, 25 power supply signal common line, 26 signal line, 27 R terminal , 28 S terminal, 29 T terminal, 30 outdoor S1 terminal, 31 outdoor S2 terminal, 32 outdoor S3 terminal, 33 indoor S1 terminal, 34 indoor S2 terminal, 35 indoor S3 terminal, 36 receiver, 37 remote control, 39 compressor, 40 arithmetic unit, 42 timer, 200 CPU, 202 memory, 203 processing circuit, 204 interface.
Claims (4)
前記室外機は、前記室内機と通信するための室外通信回路部を備え、
前記室外機は、拘束通電の要否を判定し、前記拘束通電が必要と判断した場合には、前記拘束通電を実施し、前記拘束通電が不要と判断した場合には、前記室内機に待機電力を低減することを通知した後に前記待機電力を低減し、
前記待機電力の低減時において、前記室外通信回路部には電力が供給されず、
前記室内機は、前記待機電力を低減することの通知を受けてから前記室内機にてタイマカウントを行い、第1の期間の経過後に前記室外機を起動させる
ことを特徴とする空気調和機。 An air conditioner equipped with an indoor unit and an outdoor unit.
The outdoor unit includes an outdoor communication circuit unit for communicating with the indoor unit.
The outdoor unit determines the necessity of constraining energized, if the previous SL constraint energization was determined to be necessary, to implement the constraint current, when said constraint current is determined unnecessary, the indoor unit After notifying that the standby power is reduced, the standby power is reduced.
When the standby power is reduced, no power is supplied to the outdoor communication circuit unit.
The indoor unit is an air conditioner characterized in that after receiving a notification that the standby power is reduced, the indoor unit counts a timer and activates the outdoor unit after the lapse of the first period.
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